جزر و مد چیست؟

کلمه جزر و مد یا کشند، اصطلاحی عمومی است که بیان گر بالا و پایین رفتن نوسانی در سطح اقیانوس، دریا و حتی دریاچه ها نسبت به سطح زمین است. این اثر به دلیل جاذبه گرانشی ماه، خورشید و حتی اجرام سماوی دیگر ایجاد می شود. جزر و مد در حد بسیار کوچک تر در دریاچه های بزرگ، اتمسفر و داخل پوسته ی جامد زمین هم اتفاق می افتد اما اگر می خواهید در مورد پدیده جزر و مد و علل آن بیشتر بدانید این بخش آسمونی را حتما مطالعه نمایید چرا که در این مقاله نکات بسیار مفیدی در مورد آن عنوان می کنیم.

طبق قوانین هر جسمی جسم دیگر نیرو وارد میکند که به جرم دو جسم و فاصله آنها وابسته است در نتیجه همه اجرام آسمان به همدیگر نیرو وارد میکنند یعنی حتی ستارگان که خیلی از ما دور هستند تاثیرات بسیار جزئی روی ما دارند اما سیارات منظومه شمسی که به هم نزدیک اند تاثیرات بیشتری دارند با این حال به علت فاصله این سیارات از یکدیگر این تاثیر هم کم است در این بین ماه به علت نزدیکی به زمین وجرم به نسبت زیاد در بین اقمار بیشترین تاثیر را بر زمین دارد و خورشید هم به نسبت فاصله جرم بسیار زیادی دارد و در رده ی دوم تاثیر جاذبه اش بر روی زمین است (البته این برای جزر و مد زمین است وگرنه جاذبه زیاد خورشید زمین را در مدارش نگه داشته است) در نتیجه ماه زمین را و هر چیزی که در آن است جذب میکند و آب که یک مایه انعطاف پذیر است تاثیر پذیری زیادی از این جذب دارد که جزر و مد را در پی دارد البته خورشید هم باعث جذر و مد میشود که مقدار آن از جزر و مد ماه کم تر است اما بیشترین جزر و مد زمانی است که خورشید و ماه نزدیک به هم باشند چون در این زمان نیروی جاذبه ی آنها با هم جمع میشود و مد بزرگتری ایجاد میشود و همچنین در شب هایی که ماه در آسمان نیست جزر بیشتری رخ میدهد.

جزر و مد چیست؟

جزر و مد (Tides)

از زمان‌های گذشته مردم می‌دانستند میان طلوع و غروب ماه و جزر و مد آب دریاها رابطه‌ای برقرار است اما چگونگی ‌آن را نمی‌دانستند تا آن که اسحاق نیوتن (Isaac Newton) برای نخستین بار چگونگی رابطه را بیان کرد.

پدیده جزر و مد اساساً زائیده‌ی نیروی جاذبه ماه است. بر روی زمین در هر لحظه دو منطقه وجود دارد که در این مناطق آب اقیانوس‌ها به نحو چشم‌گیری بالا می‌آید که به آنها «کوه‌های دوگانه مد» می‌گویند. یکی از آنها در امتداد خط واصل بین ماه زمین و در قسمت رو به ماه است و دیگری در همان امتداد و در قسمت پشت به ماه زمین قرار دارد. دلیل ایجاد «کوه مد» اول را می‌توان به خوبی فهمید؛ در این منطقه ماه در نصف النهار ناظر و در بیشترین ارتفاع خود در آسمان قرار دارد. در نتیجه توده آب‌های دریاها با بیشترین شدت در جهت ماه جذب می‌شوند.

«کوه مد» دوم که در عقب قرار دارد به چه دلیل ایجاد می‌شود؟

زمین و ماه، هر دو به دور یکدیگر می‌چرخند. در واقع هر دو جرم آسمانی بر دور مرکز گرانش مشترک بین خود می‌گردند. اما از لحاظ مقدار جرم، آنها یک زوج نابرابر هستند، زیرا جرم زمین 81 برابر ماه می‌باشد. اگر جرم ماه و زمین با یکدیگر برابر بود، این مرکز گرانش دقیقاٌ در وسط آن دو قرار می‌گرفت، ولی چون زمین بسیار سنگین‌تر از ماه است، مرکز گرانش به زمین نزدیکتر است و در واقع زیر سطح زمین قرار دارد.

زمین نیز در طول یک ماه، نوعی رقص تخم مرغی را گرد این مرکز گرانش مشترک اجرا می‌کند. در نتیجه یک نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌شود، که بزرگترین بخش این نیرو در قسمت پشت به ماه زمین متمرکز می‌گردد. بنابراین توده آبهای آنجا در اثر نیروی رانش به خارج از زمین کشیده می‌شوند. زمانی که ماه در حال طلوع یا غروب در افق‌ قرار دارد، کمترین حالت مد یا همان جزر را خواهیم داشت.

به خاطر دوری خورشید از زمین اثر خورشید در جزر و مد به تنهایی نسبت به اثر ماه، کمتر است

جزر و مد همراه با حرکت ظاهری ماه در آسمان از افق شرقی به سوی افق غربی ناظر پیش می‌روند. بنابراین ما در هر منطقه از زمین روزانه دو بار شاهد جزر و مد آب دریاها هستیم. اما از آنجا که ماه نیز آهسته به دور زمین در گرش است، محل وقوع این «کوههای مد» را با خود انتقال می‌دهد. بنابراین در طول یک دور چرخش زمین به دور خود، مکان کوههای مد تا حدودی جابه‌جا می‌شود.

بر این اساس یک مد تا مد بعدی بجای 12 ساعت ، 5/12 ساعت طول می¬کشد. اگر دقت کنید می‌بینید این زمان درست نصف زمان یک شبانه روز قمری است. یعنی نصف 24 ساعت و 51 دقیقه، از طلوع ماه تا طلوع ماه در روز بعدی است. اگر زمین، خورشید و ماه در یک امتداد واقع شوند، نیروی گرانش خورشید، موجب تقویت نیروی گرانش ماه می‌گردد. این حالت در زمان‌های «ماه نو» و «بدر» بروز می‌کند و در این صورت بزرگ‌ترین جزر و مدها ایجاد می‌شوند. به خاطر دوری خورشید از زمین اثر خورشید در جزر و مد به تنهایی نسبت به اثر ماه، کمتر است.

فاصله خورشید از زمین 400 برابر دورتر از فاصله ماه از زمین است، و می‌توان گفت نیروی کشندی خورشید چیزی در حدود 7 درصد نیروی کشندی ماه است. از طرفی هم دوری و نزدیکی ماه به زمین هم تا تأثیرگذار است به نحوی که زمانی که ماه در حضیض مداری است، نیروی کشندی ماه تا 20 درصد بیش از حالت عادی است.

انرژی جزر و مد سدی چیست؟

این نوع نیروگاه دارای سه بخش اصلی است. بخش اول سازه سد است که آب را به هنگام مد در پیش خود نگاه می‌دارد. قسمت دوم دروازه و کانال‌هایی هستند که آب را به سمت بخش سوم یا همان توربین و ژنراتورها هدایت می‌کنند و منجر به تولید الکتریسیته می‌شود. دروازه و کانال‌ها در هنگام مد باز هستند برای تولید انرژی و هنگام جزر بسته هستند برای ایجاد اختلاف ارتفاع و به تبع آن سبب ایجاد پتانسیل برای افزایش نیروی آب به هنگام برخود با توربین‌ها می‌شود. این نوع نیروگاه دارای سه بخش اصلی است. بخش اول سازه سد است که آب را به هنگام مد در پیش خود نگاه می‌دارد. قسمت دوم دروازه و کانال‌هایی هستند که آب را به سمت بخش سوم یا همان توربین و ژنراتورها هدایت می‌کنند و منجر به تولید الکتریسیته می‌شود. دروازه و کانال‌ها در هنگام مد باز هستند برای تولید انرژی و هنگام جزر بسته هستند برای ایجاد اختلاف ارتفاع و به تبع آن سبب ایجاد پتانسیل برای افزایش نیروی آب به هنگام برخود با توربین‌ها می‌شود.

منشأ جزر و مد

اصولاً جز و مد به دلیل نیروهای بر همکنش جاذبه‌ای و سینماتیکی دستگاه زمین - ماه - خورشید به وجود می‌آید.جزر و مد اثر فراوانی در پارامترهای مداری دستگاه زمین - ماه دارد به نوعی که بررسی دقیق جزر و مد در این عمل کاملاً مخل می‌باشد در حالی که کل نیروهای مولد جزر و مد کوچک است. نیروی اساسی جزر و مد مربوط به ماه است.